显示面板、显示装置及显示面板的制造方法与流程

本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种显示面板、显示装置及显示面板的制造方法。

背景技术：

随着薄膜场效应晶体管液晶显示(TFT-LCD Display)技术的发展和工业技术的进步，液晶显示器件生产成本降低、制造工艺的日益完善，TFT-LCD已经取代了阴极射线管显示成为平板显示领域的主流技术，且由于其本身所具有的优点,在市场和消费者心中成为理想的显示器件。目前市场上各种模式，各种尺寸的液晶显示屏已十分普及，故而解决液晶显示的技术缺点日益重要。

在市场上，目前的几种TFT-LCD显示的主流模式包括：扭曲向列(Twisted Nematic，TN)型、平面转换(In Plane Swithcing，IPS)型和高级超维场开关(Advanced Super Dimension Switch，ADS)型。ADS模式可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差和无挤压水波纹(push Mura)等优点，已成为了目前高精尖显示领域的主流技术。

然而，显示器的显示亮度会受黑矩阵(Black Matrix，BM)的影响。光会被黑矩阵遮挡，从而无法完全从彩膜基板射出，导致光的利用率较低。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种显示面板、显示装置以及显示面板的制造方法，能够解决现有技术中的显示面板的遮光区的光不被利用所导致的光利用率较低的问题。

本发明的一个目的在于提供一种显示面板。

本发明的第一方面提供了一种显示面板。所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第二基板具有透光区域和邻近所述透光区域的遮光区域，其中，所述显示面板还包括：

设置在所述第一基板的远离所述第二基板的入光侧上的光学元件，所述光学元件在所述第一基板上的投影与所述遮光区域在所述第一基板上的投影至少部分重合，且所述光学元件被配置为将从所述第一基板的所述入光侧朝向所述遮光区入射的光向所述透光区域偏转。

在一个实施例中，所述光学元件包括偏转层，所述偏转层具有凹透镜形状。

在一个实施例中，所述光学元件还包括平滑层，所述平滑层具有与所述偏转层互补的形状，以平滑所述偏转层的凹陷表面。

在一个实施例中，所述偏转层的所述凹陷表面远离所述第一基板，且所述偏转层位于所述平滑层和所述第一基板之间。

在一个实施例中，所述偏转层的所述凹陷表面朝向所述第一基板，且所述平滑层位于所述偏转层和所述第一基板之间。

在一个实施例中，所述偏转层的折射率大于所述平滑层的折射率。

在一个实施例中，所述偏转层的折射率与所述平滑层的折射率的差值范围为2-3。

在一个实施例中，所述偏转层的宽度与所述第二基板的所述遮光区域的宽度相同，且所述偏转层的曲率半径大于所述偏转层的宽度的一半。

在一个实施例中，所述偏转层到第二基板的所述遮光区的距离范围为135-185μm。

在一个实施例中，所述偏转层包括氮化硅和氧化硅，所述平滑层包括树脂。

本发明的另一个目的在于提供一种显示装置。

本发明的第二方面提供了一种显示装置。所述显示装置包括如上所述的显示面板。

本发明的再一个目的在于提供一种显示面板的制造方法。

本发明的第三方面提供了一种显示面板的制造方法。所述显示面板的制造方法包括：

提供第一基板；

在所述第一基板上形成光学元件；

提供具有透光区域和邻近所述透光区域的遮光区域的第二基板；

通过所述第一基板上的对位标记和所述第二基板上的对位标记，进行所述第一基板和所述第二基板的对盒，以使得进行对盒之后所述第一基板和所述第二基板相对设置并且所述光学元件位于所述第一基板的远离所述第二基板的入光侧，

其中，所述光学元件在所述第一基板上的投影与所述遮光区域在所述第一基板上的投影至少部分重合，且所述光学元件被配置为将从所述第一基板的所述入光侧朝向所述遮光区入射的光向所述透光区域偏转。

在一个实施例中，在所述第一基板上形成光学元件包括：形成偏转层，其中，所述偏转层具有凹透镜形状。

在一个实施例中，在所述第一基板上形成光学元件还包括：形成平滑层，其中，所述平滑层具有与所述偏转层互补的形状，以平滑所述偏转层的凹陷表面。

在一个实施例中，形成所述光学元件包括：在所述第一基板上形成所述偏转层；在所述偏转层上形成所述平滑层。

在一个实施例中，在所述第一基板上形成所述偏转层包括：在所述第一基板上形成偏转材料层；对所述偏转材料层进行构图，以形成具有所述凹透镜形状的所述偏转层。

在一个实施例中，形成所述光学元件包括：在所述第一基板上形成所述平滑层；在所述平滑层上形成所述偏转层。

在一个实施例中，在所述第一基板上形成所述平滑层包括：在所述第一基板上沉积平滑材料层；对所述平滑材料层进行构图，以形成具有与所述偏转层的所述凹凸镜形状互补的形状的所述平滑层。

本发明的实施例提供的显示面板、显示装置以及显示面板的制造方法，通过在所述第一基板的远离所述第二基板的入光侧上设置光学元件，所述光学元件在所述第一基板上的投影与所述遮光区域在所述第一基板上的投影至少部分重合，且所述光学元件被配置为将从所述第一基板的所述入光侧朝向所述遮光区入射的光向所述透光区域偏转，能够提高显示面板的透光率，且提供了高对位精度的解决方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：

图1为根据本发明的实施例的显示面板的示意图；

图2为根据本发明的实施例的显示面板的示意图；

图3为根据本发明的实施例的显示面板的示意图；

图4为根据本发明的实施例的显示面板的示意图；

图5为示出了其他参数一定的情况下，光学元件到第二基板的遮光区域的距离的不同引起的具有光学元件的显示面板的透光率的改善的测试曲线；

图6示出了其他参数一定的情况下，偏转层和平滑层不同折射率差值下，具有光学元件的显示面板的透光率的改善的测试曲线；

图7为根据本发明的实施例的方法的流程示意图；

图8为根据本发明的实施例的形成光学元件方法的流程图；

图9为根据图8的实施例的形成光学元件的方法的进一步示意图；

图10为根据本发明的实施例的形成光学元件的方法的流程图；

图11为根据图10的实施例的形成光学元件的方法的进一步示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将接合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。

当介绍本发明的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素。用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。

出于下文表面描述的目的，如其在附图中被标定方向那样，术语“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“顶”、“底”及其派生词应涉及发明。术语“上覆”、“在……顶上”、“定位在……上”或者“定位在……顶上”意味着诸如第一结构的第一要素存在于诸如第二结构的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之间可存在诸如界面结构的中间要素。术语“接触”意味着连接诸如第一结构的第一要素和诸如第二结构的第二要素，而在两个要素的界面处可以有或者没有其它要素。

本发明的实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，第二基板具有透光区域和邻近所述透光区域的遮光区域。该显示面板还包括：设置在第一基板的远离第二基板的入光侧的光学元件，光学元件在第一基板上的投影与遮光区域在第一基板上的投影至少部分重合，且光学元件被配置为将从第一基板的入光侧朝向所述遮光区入射的光向所述透光区域偏转。

图1为根据本发明的实施例的显示面板的示意图。如图1所示，显示面板包括相对设置的第一基板1和第二基板2，第二基板2具有透光区域R1和邻近透光区域R1的遮光区域R2。该显示面板还包括设置在第一基板1的远离第二基板2的入光侧上的光学元件3，光学元件3在第一基板1上的投影与遮光区域R2在第一基板1上的投影至少部分重合，且光学元件被配置为将从第一基板1的入光侧朝向遮光区R2入射的光向所述透光区域R1偏转。

图2为根据本发明的实施例的显示面板的示意图。如图2所示，光学元件包括偏转层31，该偏转层具有凹透镜形状。从图2可以看出，偏转层31具有凹陷的表面S1。如图2所示，凹透镜的发散功能使得通过该偏转层的从第一基板入射的朝向第二基板的遮光区的光能够向第二基板的透光区域偏转。

图3为根据本发明的实施例的显示面板的示意图。如图3所示，光学元件还包括平滑层32，该平滑层32具有与偏转层31互补的形状，以平滑偏转层31的凹陷表面。

在图3所示的实施例中，偏转层31的凹陷表面远离第一基板1，且偏转层31位于平滑层32和第一基板1之间。需要指出，偏转层与平滑层的位置关系并非限制于图3所示的情况。

图4为根据本发明的实施例的显示面板的示意图。在图4所示的实施例中，偏转层31'的凹陷表面朝向第一基板1，平滑层32'位于偏转层31'和第一基板1之间。

可以通过调整偏转层和平滑层之间的折射率差异和/或偏转层的坡度来调整偏转层的发散作用，以更好的避开第二基板的遮光区域。在一种实施方式中，偏转层的折射率大于平滑层的折射率。例如，偏转层的折射率与平滑层的折射率的差值范围为2-3。在一种实施方式中，偏转层的宽度与第二基板的遮光区域(例如，黑矩阵)的宽度相同，且偏转层的曲率半径大于偏转层的宽度的一半。在一种实施方式中，偏转层到第二基板的遮光区的距离(即，偏转层上的任一点到第二基板的距离的最小值)范围为135-185μm。

偏转层可以为折射率比较高的物质。例如，偏转层可以包括氮化硅和氧化硅，平滑层可以包括树脂。

图5示出了其他参数一定的情况下，光学元件到第二基板的遮光区域的距离的不同引起的具有光学元件的显示面板的透光率的改善。在图5中，横坐标表示光学元件到第二基板的遮光区域(例如，黑矩阵)的距离(单位为微米)，纵坐标为根据本发明的实施例的使用光学元件时显示面板的透光率与不使用光学元件时显示面板的透光率的比值。这里，光学元件到第二基板的遮光区的距离是指光学元件上最靠近遮光区域的部分到遮光区域的距离。可以看出，根据本发明的实施例的使用光学元件时显示面板的透光率与不使用光学元件时显示面板的透光率的比值均大于1，可见根据本发明的实施例的具有光学元件的显示面板的光利用率得到了提升。

本发明的发明人的研究表明将偏转层到第二基板的遮光区的距离控制在一定范围(例如，如图5示出的135-185μm)，可以获得显著的光效率提升。优选地，根据本发明的一个实施例，通过第一基板和第二基板的参数设置，控制光学元件到第二基板的遮光区的距离以满足上述范围。

图6示出了其他参数一定的情况下，偏转层和平滑层不同折射率差值下，具有光学元件的显示面板的透光率的改善。在图6中，横坐标表示偏转层和平滑层折射率的差值，纵坐标为根据本发明的实施例的使用光学元件时显示面板的透光率与不使用光学元件时显示面板的透光率的比值。可以看出，将偏转层的折射率与平滑层的折射率的差值范围为2-3，可以获得显著的光效率提升。

本发明的实施例还提供了一种显示面板的制造方法，包括：提供第一基板和第二基板，使得第一基板和第二基板相对设置，其中，第二基板被配置为具有透光区域和邻近透光区域的遮光区域。该显示面板的制造方法还包括：在第一基板上设置光学元件，使得光学元件远离第二基板的入光侧且光学元件在第一基板上的投影与遮光区域在第一基板上的投影至少部分重合，其中，光学元件被配置为将从第一基板的入光侧朝向遮光区入射的光向透光区域偏转。

图7为根据本发明的实施例的方法的流程示意图。如图7所示，显示面板的制造方法包括：

S1.提供第一基板；

S2.在所述第一基板上形成光学元件；

S3.提供具有透光区域和邻近所述透光区域的遮光区域的第二基板；

S4.通过所述第一基板上的对位标记和所述第二基板上的对位标记，进行所述第一基板和所述第二基板的对盒，以使得进行对盒之后所述第一基板和所述第二基板相对设置并且所述光学元件位于所述第一基板的远离所述第二基板的入光侧，

其中，所述光学元件在所述第一基板上的投影与所述遮光区域在所述第一基板上的投影至少部分重合，且所述光学元件被配置为将从所述第一基板的所述入光侧朝向所述遮光区入射的光向所述透光区域偏转。

在一种实施方式中，在第一基板上形成光学元件包括形成偏转层，且偏转层具有凹透镜形状。

在一种实施方式中，在所述第一基板上形成光学元件还包括：形成平滑层，且所述平滑层具有与所述偏转层互补的形状，以使得所述光学元件具有矩形形状。

图8为根据本发明的实施例的形成光学元件的方法的流程图。具体地，如图8所示，形成光学元件可以包括下列步骤：

S21.在第一基板上形成偏转层；

S22.在偏转层上形成平滑层。

图9为根据图8的实施例的形成光学元件的方法的进一步示意图。如图9所示，形成光学元件的方法具体地包括：

(a)在第一基板上沉积偏转材料层310；

(b)对偏转材料层310进行构图，使得被构图后的偏转材料层(即，偏转层31)具有凹透镜形状，且其凹陷表面远离第一基板。在一个实施例中，通过光刻进行构图。其中，可以采用诸如灰度掩模的掩膜板来曝光在偏转材料层上形成的光致抗蚀剂层，通过控制光致抗蚀剂在不同位置的曝光量，以使光致抗蚀剂在显影时具有希望的凹透镜形状。采用离子束刻蚀工艺，来对偏转材料层的不同部位进行不同深度的刻蚀，从而将光致抗蚀剂层的凹透镜形状转移到偏转材料层中，以形成具有凹透镜形状的偏转层，然后去除光致抗蚀剂层，从而完成构图。

(c)(例如，通过涂覆工艺)在偏转层31上形成平滑层32。例如，可以将诸如树脂的材料设置于偏转层上，然后进行热固化和/或光固化，使得平滑层更紧密地设置于偏转层上。可以理解，也可以根据需要来对平滑层的远离偏转层的表面进行平坦化处理。

图10为根据本发明的实施例的形成光学元件的方法的流程图。具体地，如图10所示，形成光学元件的步骤可以包括下列步骤：

S21'.在第一基板上形成平滑层；

S22'.在平滑层上形成偏转层。

图11为根据图10的实施例的形成光学元件的方法的进一步示意图。如图11所示，形成光学元件的方法具体地包括：

(a)在第一基板上沉积平滑材料层320'；

(b)对平滑材料层320'进行构图，使得被构图后的平滑材料层(即，平滑层32')具有用于与后续形成的偏转层的凹透镜形状相补的凸透镜形状，且凸透镜的凸起表面远离第一基板。根据本发明的一个实施例，该平滑材料层可以包括光敏树脂材料。在曝光时，例如，可以采用诸如灰度掩模的掩膜板来控制光敏树脂材料在不同位置的曝光量，以在显影时，获得希望有的凸透镜形状，从而完成构图。在另一个实施例中，也可以采用离子束刻蚀工艺，来对平滑材料层的不同部位进行不同深度的刻蚀，以形成具有后续形成的偏移层的凹透镜形状互补的形状的平滑层。

(c)(例如，通过涂覆工艺)在平滑层32'上形成偏转层31'。

可以通过调整偏转层和平滑层之间的折射率差异和/或偏转层的坡度来调整偏转层的发散作用，以更好的避开第二基板的遮光区域。在一种实施方式中，偏转层的折射率大于平滑层的折射率。

在一种实施方式中，偏转层的折射率与平滑层的折射率的差值范围为2-3，偏转层到第二基板的遮光区的距离(即，偏转层上的任一点到第二基板的距离的最小值)范围为135-185um。在一种实施方式中，偏转层的宽度与第二基板的遮光区域(例如，黑矩阵)的宽度相同，且偏转层的曲率半径大于偏转层的宽度的一半。

偏转层可以为折射率比较高的物质。例如，偏转层可以包括氮化硅和氧化硅，平滑层可以包括树脂。

本发明的实施例能够有效利用射向面板的遮光区的光，提高了显示面板的透光率，并且提供了高对位精度的解决方案。通过本发明的实施例的方法，可以使得偏转层、平滑层以及第一基板之间的对位精度高达1um左右，并且通过将设置有光学元件的第一基板和第二基板对盒，能够有效提高对准精度，显著地提高显示面板的光利用率。

本发明的实施例中的显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

已经描述了某特定实施例，这些实施例仅通过举例的方式展现，而且不旨在限制本发明的范围。事实上，本文所描述的新颖实施例可以以各种其它形式来实施；此外，可在不脱离本发明的精神下，做出以本文所描述的实施例的形式的各种省略、替代和改变。所附权利要求以及它们的等价物旨在覆盖落在本发明范围和精神内的此类形式或者修改。